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摘要：SZ扭絞是一種正反旋轉(zhuǎn)相間的絞制方法。其優(yōu)點是可以制造大長度電纜，能與護層擠出機串聯(lián)生產(chǎn)，占地小而不需基礎，以及電纜制造成本低。在SZ絞制和成纜設備中，雙扭絞機和管式儲線機適用于絞制單線根數(shù)多而規(guī)格較小的裸線或絕緣線，夾緊履帶牽引成纜機適用于截面較大的電力電纜。介紹了這三種sz絞線及成纜的原理和方法。
主題詞：SZ絞合機，，絞線，對絞，成纜，原理，方法
自從將多根導線絞制成柔性電纜的制作制成纜和護層擠出就可以在同一生產(chǎn)線中完工藝出現(xiàn)以來，這種以絞制部件在設備進線口或出線口繞著設備軸線旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)加工方法，too多年來基本上沒有變化。單根導線束的sz絞制方法或者換向絞制成纜的方法，是將導線柬以一個方向旋轉(zhuǎn)華新電纜幾圈，然后再以反方向旋轉(zhuǎn)幾圈絞制而成。在轉(zhuǎn)換段華新電纜中絞向是相反的，而實際上導線是平行的。
概 述
Z的名稱是從字母的形狀得來。圖l電纜技術(shù)
線速度大多與護華新電纜套的擠出速度相當， 因此絞制成纜和護層擠出就可以在同一生產(chǎn)線中完成。
(3)采用單個放線和收線裝置，可縮短停機時間。
(4)SZ扭絞裝置轉(zhuǎn)動慣量小，因此不需要基礎。
(5)與放線盤或收線盤轉(zhuǎn)動的機器相比，SZ扭絞設備的安裝占地面積少得多，同時成本低廉。
適用于導線8Z絞制和成纜的機器形式有多種，主要決定于導線的數(shù)量和規(guī)?，F(xiàn)已受到廣泛認同的基本設計有雙扭絞機、管式儲線機和夾緊履帶牽引機三種。SZ絞制的原理如圖2所示。對于不同的SZ扭絞方法，其特征和應用范圍的優(yōu)先選擇列于表I中。所述的三種扭絞方法沒有精確的分界線，依據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)及給定的電纜型式，能在兩種或三種8Z扭絞機上經(jīng)濟地制造出來。一般而言，管式儲線機和雙扭絞機適用于絞制單線根數(shù)多而規(guī)格較小的裸線或絕緣電線r典型的應用是電話電纜，控制電纜，金屬線屏蔽或電力電纜的同心中性層)；而夾緊式成纜機則用于導體面較大的電力電纜的成纜，其導體截面最大到 300m㎡ 。這三種型式的機器都可與一臺護層擠出機串聯(lián)。
電纜技術(shù)
表1 三種Sz絞制設備的主要性能
*德國Siemens A．G 專利， Frisch Kabel-undVerseilmaschtnenbau GmbH制造．
**德國Kabelmeta[Electro GmbH研究設計(美國專利4 311 002及4 34219 0)。
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圖2
起來工作，使生產(chǎn)更經(jīng)濟合理管式儲線機和雙扭絞機工藝方法的主要不同點是，前者帶有成型裝置，需要一個中心元件，導線繞著中心元件被絞制成SZ形；而雙扭絞機則直接把導線絞制成Sz型。同樣，央緊式履帶牽 I機也是直接把導線絞制成SZ型。
雙扭絞機
在這種方法中，單根導線被導經(jīng)一個固定的分線板、一個封閉模具和兩個絞制頭(絞制機)，絞制頭安裝在儲線器的進口或出口處(見圖3)。在第二個絞制頭的后面是一個牽引裝置，它可以是一臺履帶牽 I機或輪式牽引機。如圖4所示，在儲線區(qū)內(nèi)不產(chǎn)生反向絞割，而僅僅是絞距的變化這種變化是由絞制頭的每分鐘轉(zhuǎn)速的變化而產(chǎn)生的。
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圖3
Sz絞制單元是在統(tǒng)制設備的進口處成型，這發(fā)生在與絞制單元通過儲線區(qū)的移動時間相對應的時間間隔內(nèi)。高速狀態(tài)下絞制的導線單元的短節(jié)距，通過儲線區(qū)之后，在扭絞機的低速狀態(tài)下部份地沒有被絞制 因此，在隨后的高速狀態(tài)中導線完全沒有被扭絞，然后以相反方向扭絞。圖5為sz絞制的導線在成形后的不同狀態(tài)。雙扭絞方法原先用于制造電話電纜。它能將諸單根導線在一道工序中制造成25對的SZ絞制單元(符合北美使用的25對基本單位) 甩較小的機器可以生產(chǎn)l2對單元或l3對的單元；另外也可采用兩個較小的SZ雙扭絞機串聯(lián)，使之在一道工序中生產(chǎn)一個25對的基本單位。通過合理選擇每個線對的絞合節(jié)距，可以將串音限制在要求的頻率范圍之內(nèi)。當設備的最大轉(zhuǎn)速為5000 r／min時(此值決定于機器形式)，線速度可能達到189m／min。在多工序串聯(lián)中，該速度受到護層擠出設備的最大擠膠量限制。SZ絞已成功地應用于電話電纜的實心聚乙烯、聚氯乙烯或發(fā)泡聚己烯結(jié)皮絕緣的導線絞合。出于同樣考慮，雙扭絞機也應用于多芯控制電纜和信號電纜，其導線的最多根數(shù)和規(guī)格由SZ機器的型式和外形決定。雙扭絞機sz原理同樣也可用于小規(guī)格導線的強電線纜的成纜，倒如安裝線。對于3芯或4芯(可能增加到7芯)線纜 它可以與護層擠出
聯(lián)機。根據(jù)導線的截面大小，線速度可達到180 m／min。
管 式 儲 線 機
這種技術(shù)是專門為將一層導線絞在一個中心元件上而設計的，例如在電纜線芯外繞包上裸金屬屏蔽線或同心接地線。設備的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示，它出安裝于分線板前的導管、封甜摸具、包帶頭及扭力牽引組成。導線通過固定的分線板導向繞著導管的表面進入旋轉(zhuǎn)分線板導管和分線板兩者以交替方向并以恒定的轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動2～8轉(zhuǎn)以后反向。因此當導線離開導管時絞在中心導線或中心元件上的導線就形成了8z形狀。管狀儲線機現(xiàn)已成功地應用于制造層絞式結(jié)構(gòu)的電纜，如鐵路信電纜。其被絞的線芯穿過機器的次數(shù)取決于層數(shù)。與傳統(tǒng)的行星式絞線機比較，它可以在高速情況下制造大長度電纜。
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圖6
管式儲線機工藝特別在將松弛結(jié)構(gòu)光纖SZ絞制成光纜方面已獲成功。將塑料套管中的一根或多根光纖以交替的絞向圍繞支持元件一起絞制，然后包帶。經(jīng)過特殊設計的管式儲線機，可在60m／min的線速下扭絞18芯或24芯松套光纖。另外，還有一種管式儲線機可將被覆光纖直接引入骨架槽中進行sz絞成纜。
在上述雙扭絞機和管式儲線機的方法中，將各單線絞制成8z形狀所需要的力，是由絞制裝置通過摩擦而傳至導線的。這種方法對于小規(guī)格導線工作良好}但對于大規(guī)格導線尤其是剛性較大的實心導線，需要相當大的摩擦力，由此可能會損壞導線的絕緣，而且扭絞頭很大而苯重，導致轉(zhuǎn)速的降低。因此，作為8z原理的一種派生，又開發(fā)了用于大導體成纜的夾緊履帶牽日f(soo)成纜機。
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圖7
在80O成纜機中，每一根導線(通常3～4撮)從固定的放線盤引出后，經(jīng)過一組校直裝置和導向裝置進入封閉模中，然后再進入夾緊履帶牽引。履帶牽引的小車設計成：當小車向前牽 f電纜時，小車是轉(zhuǎn)動的。電纜被彈簧加載的夾具緊緊地抓住，此時小車被拖向前，小車按某一方向旋轉(zhuǎn)預定的轉(zhuǎn)數(shù)，然后再以相反方向旋轉(zhuǎn)關(guān)鍵是在夾緊夾子和電纜之間縱向和徑向必須沒有相對移動。對手具有敏感絕緣的特種電纜，夾緊夾子裝有一種軟塑料或像皮村墊因此，通過改變夾子的數(shù)量和結(jié)構(gòu)，SO0成纜機能設計成適臺于制作各種塑式的電纜。
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圖8
圖7為SO0成纜機簡圖。8z成纜中最重要的一點是成纜后立即把纜芯扎在一起。這是由一臺電機拖動的雙繞包裝置完成的，它與8z成纜機組合在一起。繞包裝置裝有特殊的控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)使扎帶保持張力恒定。SO0裝置與傳統(tǒng)的行星式成纜機相比，占地要少得多，不需要混凝土基礎。機器可以用螺栓固定在護層擠出生產(chǎn)線前的地坪上，因此可以將成纜和護層擠出組臺成一個工序完成(見圖8)。通常，SZ導線成纜對放絞盤和收線盤的規(guī)格沒有限制，因為SZ成纜時收放線盤都保持靜止狀態(tài)。這樣就有可能使用大容量線盤，使停車時間顯著減少。對于重型電力電纜而言，在使用傳統(tǒng)的大型行星式成纜系統(tǒng)的場合下，上下盤的停車時間約占工作時的5O%甚至更多；而用專門設計的SO0機器，可在30min內(nèi)將一種電纜型式f或規(guī)格)轉(zhuǎn)換成另一型式(或規(guī)格)的電纜。大量的試驗數(shù)據(jù)證明，用傳統(tǒng)方法絞制或成纜的導線與SZ方法絞制或成纜的導線，它們的機械性能和電氣性能設有什么區(qū)別。在絞制方向很短的轉(zhuǎn)換段，是用帶子緊緊地扎在一起的，這是在成纜之后立即進行的，然后進行電纜護層的擠出。以上數(shù)據(jù)是根據(jù)幾個歐洲國家五年以上的實際生產(chǎn)經(jīng)驗得出的.其中包括像年產(chǎn) 7000km 以上不同結(jié)構(gòu)的SZ電力電纜的Kabehnetal~Eleotro公司的柏林電纜廠。
SZ絞制或成纜的概念，現(xiàn)已被主要歐洲國家負責標準化的組織審定。而在美國，由于需列于UL清單，有望會馬上被承認。美國電纜工業(yè)和電纜用戶在通信電纜、信號電纜以及電力電纜的設計中，將從sZ絞制和成纜的實施中得到實際利益。一個典型的應用是要求大長度的海底電力電纜，如向海洋石油平臺輸電或者穿過大面積水域的輸電線。用sZ絞合可以制成相當長的電纜，從而大大減少了電纜的接頭數(shù)量。而接頭常常是產(chǎn)生潛在故障的原因。
展 望
在1934年出版的德國專利N0：682267中所揭示的8Z絞制基本原理，直到70年代第一臺SZ扭絞機才被研究出來。其后，又經(jīng)過了許多年，SZ系統(tǒng)的優(yōu)點才被認識，在實際中得到考驗， 并在大多數(shù)國家調(diào)整了技術(shù)要求，允許使用SZ絞制和成纜。從此時起，在電纜制造中引入sZ扭絞的趨向已在許多
國家中迅速發(fā)展。對于北美的電纜工程師們而言，重要的是已意識到這一發(fā)展和該技術(shù)的優(yōu)點，以及由SZ絞制和成纜所提供的經(jīng)濟前景。
正如本文所述，實際上每種能用單方向絞制的電纜， 都能夠以8Z絞制或成纜。電纜工業(yè)的發(fā)展趨勢是高效率和低的制造成本。有充分理由可以相信，8z方法將會在北美電線電纜制造的許多領(lǐng)域中得到應用。
